第十七章双桅杆和多桅杆吊装ppt课件.ppt

起重机械与吊装,湖南城建职业技术学院陈树文,第十七章双桅杆和多桅杆吊装,第十七章 双桅杆和多桅杆吊装,双桅杆吊装是一种常规吊装工艺，有：等高双桅杆和不等高双桅杆吊装。 双桅杆吊装系滑移法吊装。由于等高双桅杆吊装受力分析，机具索配置较简单，故实际施工中多采用。不等高双桅杆通常用于塔群的吊装，当桅杆移动时，不致影响缆风绳的变位。,第十七章 双桅杆和多桅杆吊装,双桅杆抬吊，其桅杆站位间距应以使设备能够顺利通过为原则，不宜过大。不等高双桅杆站位间距不等，低者较近，高者较远，从而使夹角相等。如果高桅杆的站位受到限制，可采取设备吊点不等高的办法，以保证设备就位时三力汇交平衡，但在未脱排前，应采取措施防止设备横向摆动。 双桅杆抬吊时，两杆起吊滑车组操作不易控制起升速度相等，当桅杆高设备低时，可采用平衡装置；当桅杆低设备高时，难以采用平衡装置，故存在着偏重现象，在计算载荷中应考虑偏重因素，实际计算时应乘以不均衡系数K，一般取K=1.11.2。 双桅杆在吊装过程中桅杆和机索具的受力随设备提升角度的变化而相应变化。 在桅杆底座固定的情况下(即不能旋转)，桅杆在吊装过程中承受转矩的作用。,第一节 等高双桅杆吊装,等高双桅杆吊装一般应用在下列情况： 一种情况是因为设备的吨位大于单桅杆的起重量；另一种情况是设备本身高度大于或基本上与桅杆高度相同。这时一般都用等高双桅杆吊装设备，而且吊装范围比单桅杆扩大。,第一节 等高双桅杆吊装,一、用双桅杆分段顺装法吊装塔类设备,第一节 等高双桅杆吊装,一、用双桅杆分段顺装法吊装塔类设备 顺装法又称正装法或顶装法，属散装法。采用此法吊装时，是将分段制造的设备“自下而上”分段吊装装配。图171所示为塔类设备分段吊装顺序。由图可见，吊装时首先是将设备底部第一个塔节安放到基础上，并加以固定，然后将第二个塔节吊放到第一个塔节上去，进行组对装配或焊接，如图l71(a)所示，再依次吊装第三、第四、第五个塔节和顶盖组对装配或焊接，如图171(b)、(c)、(d)所示。 顺装法的优点是：适用于吊装总质量很大的塔类设备，因分段后每一个塔节的质量不大，一般只需起重量较小的桅杆，但要求桅杆高度超过塔体的总高度。 此法的缺点是：高空作业的工作量大，操作不够安全，质量有时难以保证。,第一节 等高双桅杆吊装,二、用双桅杆分段倒装法吊装塔类设备,第一节 等高双桅杆吊装,二、用双桅杆分段倒装法吊装塔类设备 倒装法又称反装法或底接法，属于散装法。用此法吊装时，是“自上而下”一节一节地进行装配的。其吊装顺序如图172所示。首先起吊顶盖，其吊装高度应比其下一塔节放到基础上的高度稍高一些。然后在基础上放置第一个塔节，并与顶盖进行组对装配或焊接，如图172(a)所示；再将装配成一体的顶盖和第一个塔节一起吊起，然后再装配第二个塔节，如此依次进行吊装和装配直至最后一节、，如图172(b)、(c)、(d)所示。 此法的优点是：大大减少了高空作业，操作比较安全，安装质量易保证，并且桅杆的高度可以低于塔体的总高度。 缺点是：需要起重量大的桅杆。 综上所述，分段吊装法的特点是采取了化整为零的吊装方法，故对起重桅杆的要求可以降低。这种方法也是机械、化工、冶金等企业设备吊装中常用方法之一。,第一节 等高双桅杆吊装,三、桅杆整体递夺吊装法 在吊装中小型设备群时，在设备基础的两侧竖立两根桅杆。起吊顺序是先将设备起吊到一定高度(比基础标高要高)，然后将一侧桅杆上的滑车组收紧，另一侧桅杆上的滑车组放松，两滑车组的动作必须协调，这样一放一收便可将设备在空中传递到所要求的基础上去进行找正安装。图17-3所示为用双桅杆整体递夺吊装塔类设备的过程。,第一节 等高双桅杆吊装,四、双桅杆整体滑移吊装法 图174所示为用双桅杆整体滑移吊装塔类设备的过程。此法适用于吊装质量、高度和直径等都较大的塔类及其他设备。是安装工地最常用、最典型的一种整体吊装方法。起吊时，每根桅杆可用一台或两台卷扬机来牵引。要求卷扬机操作人员在操作时互相协调。另外塔底裙座处也要求有一组制动滑车组和卷扬机拉住，防止塔体向前移动速度过大而造成塔体与基础的碰撞。 起吊时，应保证塔体的平稳上升，不得有摆动及滑轮卡住和钢丝绳有扭转现象。为了防止塔体左右摇摆，可预先在塔顶两侧拴好控制索来控制。在起吊过程中应检查桅杆、拉索、地锚等工作情况。,第一节 等高双桅杆吊装,等高双桅杆的计算较简单(见图l75)。1计算载荷P 2起吊滑车组受力P， 等高双桅杆吊装，由于桅杆站位间距相等，滑车组与桅杆中心线的夹角相等，所以两桅杆的受力相等。对一根桅杆而言，相当于直立单桅杆夺吊的受力工况，故其参数与直立单桅杆参数计算相同。,第一节 等高双桅杆吊装,第二节 不等高双桅杆吊装,不等高双桅杆吊装，其桅杆站位和设备吊点的确定方法如下：首先确定低桅杆站立位置及低杆边设备吊点；再用调整高桅杆站立位置及高杆边设备吊点高度的方法来达到三力汇交平衡，使设备垂直对中就位。 一般可用图解法或解析法求得适宜的站位位置及设备吊点的高度。现以设备底面即将穿入地脚螺栓时(见图l76)的高度进行计算。,第二节 不等高双桅杆吊装,一、三力汇交点的高度 二、高桅杆站立位置及其设备吊点的确定1高桅杆侧设备吊点至设备底面的距离 2高桅杆站立位置与设备吊点的关系 三、滑车组受力Pl、P2,第二节 不等高双桅杆吊装,第三节 多桅杆吊装,吊装施工中可采用多根桅杆联合进行抬吊或夺吊，简称多桅杆吊装。这是一种用多根小承载能力的桅杆吊装大设备的较好的方法，即通常所说的“群马拉车”的方法。这样能充分利用机索具的投资。 对高、重、大的设备，有时用两副格构式桅杆往往不能完成吊装任务，因而可采用多个桅杆联合进行吊装，如年处理250万500万吨原油炼油厂再生器的吊装就是采用4副130t45m的格构式桅杆进行吊装的。又如上海体育馆600t的大型网架也是用6副200t50m的格构式桅杆进行整体组合吊装的。,第三节 多桅杆吊装,多桅杆吊装影响机索具的主要因素如下： 桅杆和跑绳之间的夹角。 桅杆与起重滑车组之间的夹角。 跑绳的提升速度是否均匀一致，并要求各台卷扬机的速度相等。 多副桅杆相互位置的布置方法。 力的均匀传递等。 处理好以上因素是决定吊装成功的关键。,第三节 多桅杆吊装,一、多桅杆吊装设备实例 (一)四桅杆吊装再生器 吊装再生器时采用l30t45m的桅杆各4副。要保证两侧的桅杆受力相等而且受力最小。从受力角度看，图l77(c)所示的布置形式最佳，这样布置可使起重滑车组与桅杆的夹角保持相等。为使跑绳拉力相等，除了要使跑绳和桅杆所形成的角度相等外，还应使跑绳的线速度相等。为使跑绳的线速度相等，应采用同一转速的卷扬机，而且最好能采用自动控速装置实行同步吊装。为解决同侧的两副桅杆传递受力均等，可使用一副平衡梁加在桅杆同一侧，以保证两桅杆受力相等。桅杆通过紧固到杆顶吊耳板上的起重滑车组挂到平衡梁的两吊耳孔，再由平衡梁中悬挂吊索的孔，用吊索连接在设备的管轴式吊耳上，而且注意设备的重心、偏移等问题，否则影响桅杆均匀受力。图l7-8为桁架式平衡梁的结构。,第三节 多桅杆吊装,(二)多桅杆吊升法整体吊装网架屋盖 由于网架屋盖具有整体抗震性能好、刚度大、建筑布局灵活、可用于大跨度结构等优点，因此近年来在公用建筑工程(如体育馆、俱乐部、会堂、剧院、仓库和车站等)上得到较多的采用，最大跨度达112m以上。建筑平面有圆形、矩形和八角形等，而以采取矩形平面居多。 大跨度网架屋盖采用整体吊装法，可使网架结构的大量拼装焊接等工作在地面进行，从根本上减少了高空安装的繁重作业，对安全施工有利。同时，地面拼装网架，易于保证质量、提高工效和加快工程进度。,第三节 多桅杆吊装,1多桅杆吊升法简述 桅杆吊升法是将屋盖结构在地面上错位拼装后，用多根单柱桅杆将其整体提升到柱顶以上，进行空中位移或旋转，然后落位安装。采用此法时柱和桅杆应在网架拼装前竖立。 多根桅杆吊升法的优点是可采用普通的吊装设备桅杆，且桅杆可以自制，起重量可达l0002000kN，桅杆高度可达5060m，能适合于吊装高、重、大的屋盖结构，特别是网架。但由于此法所需设备数量多，劳动力耗用多，所以一般中小型网架在可利用自行式起重机吊装时，应尽量避免采用多桅杆吊升，更经济合理些。,第三节 多桅杆吊装,2六桅杆整体吊装金属网架屋盖 桅杆吊升网架屋盖法(整体吊装)见表l71，介绍了某体育馆的圆形三向钢管网架屋盖结构的整体吊装布置和吊装方法。 该圆形三向钢管网架的直径为1246m，本身高3m，质量达600t，安装在标高为2410m的柱顶上，屋顶共36根支承柱，均匀布置在直径llOm的圆周上。三向钢管网架上下弦网格均为正三角形，组成三向交叉梁系，用空心球接点，摇摆铰支座。其特点是空间刚度较两向网架好，力的分布较分散，适合于大跨度和较为复杂的建筑平面，但杆件较多，节点构造较复杂。由于采用了地面拼装焊接整体吊升，因而显著地克服了安装施工的复杂性。,第三节 多桅杆吊装,3网架空中移位原理 采用多桅杆吊升整体网架时，每根桅杆的两侧各挂一副起重滑车组。在网架提到柱顶上空后，将各桅杆的同一侧的起重钢丝绳徐徐放松，网架就缓慢地移动或旋转，当起升卷扬机一停，网架就基本静止。 网架的空中移位，是利用每根桅杆两侧起重滑车组中产生的水平推力不等(即水平合力不等于零)而推动网架移动的。表l72中对桅杆吊装网架过程以及空中移动进行了力学分析，吊装实践验证了这一原理。 网架在空中移位时，所以能平稳而不倾斜，是因为有两根以上的桅杆吊住网架，且其同一侧的起重滑车组不动，网架除平移外，还由于以0点为圆心、OA为半径的圆周运动而产生少许下降。 网架空中移位的运动方向，与桅杆及其起重滑车组布置有很大关系。在表172内给出了具体图示及说明。,第三节 多桅杆吊装,第三节 多桅杆吊装,4吊装结束后桅杆的拆除(倒拆法) 网架整体吊装并最后固定，桅杆被包围在网架中，此时，拆除桅杆可采取倒拆法，如图l79所示。它是利用网架结构能承受较大荷重的特点，在网架上弦节点上挂两副起重滑车组，吊住桅杆(吊点位于桅杆最下一节接头的上方)，然后将桅杆从最下一节拆起，拆下一节放下一节。缆风绳在桅杆顶端及吊点附近各设一道，每道四根，上下错开布置。 当拆除一节，下落桅杆时，必须重视桅杆的徐徐下落和缆风绳缓缓收紧的密切配合工作，以确保安全。,第三节 多桅杆吊装,二、四桅杆联合夺吊受力分析与计算 多桅杆吊装设备时其负荷分配和平衡是很重要的，现以四桅杆联合夺吊为例，叙述其受力分析。四桅杆联合夺吊受力分析如图l710所示。用坐标投影法求解较繁，可将空间力系分解为平面力系，求得各桅杆最大滑车组受力和滑车组与桅杆的夹角，最后按此种状态求桅杆各部受力。根据图l7-10的受力分析，其受力计算如下。,第三节 多桅杆吊装,第三节 多桅杆吊装,1计算载荷P 2滑车组受力 由EFfe平面各力平衡得设备一侧的两根桅杆滑车组的合力为(两侧受力相等) 式中 H合力PH与两桅杆中心线组成的平面间的夹角。,在O1ad中，可以看出滑车组的合力PH与两桅杆滑车组的关系，由01Ee中的几何关系知 则： 桅杆B1的滑车组受力P1为： 桅杆B2的滑车组受力P1为： 又,第三节 多桅杆吊装,在O1ad中，可以看出滑车组的合力PH与两桅杆滑车组的关系，由01Ee中的几何关系知 在Aao和Ddo中有又有其他参数与直立单桅杆参数计算相同。,第三节 多桅杆吊装,第四节 设备吊装过程中空间位置分析,一、吊装过程中设备所处空间任意位置的受力分析 采用滑移法吊装时，设备所处空间位置随设备吊装的过程不断变化，但在每一个瞬时位置各力的合力均等于零，即处于瞬时平衡状态。工程上，不必将每个瞬时位置都进行计算，而是选择受力最不利的状态进行计算，求出各部所受的最大力，并依此作为选择机索具的依据。例如高基础设备吊装时通常可选择设备即将就位瞬时进行受力分析和计算。,第四节 设备吊装过程中空间位置分析,下面以双桅杆滑移法吊装为模型(见图1711)进行相关的计算。(一)主要参数及代表符号：略(二)求解设备空间位置的方程由三力汇交平衡条件得 由力矩平衡方程MA0得 由图中几何关系得 联立式(1720)式(1723)可得 式(1724)即求解设备空间位置的方程，通过解方程直接求解设备倾角是困难的，可采用渐次逼近的方法计算，一般需要进行五次左右才能得到比较满意的值，现在可以借助计算机进行。求出值后代入式(1723)即可求出口值，再将a值分别代入式(1720)和式(1721)求出Py和Pl值。,第四节 设备吊装过程中空间位置分析,二、设备脱排瞬时位置的近似计算公式 工程中，设备在脱排时hA，因此，尾溜索具与水平面的夹角很小，可近似认为0，将=0代人式(1720)式(1724)则可得 显然，由式(1729)求解角依然很烦琐，故对式(1728)和式(1729)进行简化以满足工程的需要。 式(1729)经整理后得,第四节 设备吊装过程中空间位置分析,因脱排时、角都很小(一般在10以内)，故令sintan，tanaa，则 由式(1827)得 式中B和h是预先根据要求给定的，求出角的值后，再计算调整垫当高度h1和裙座支承点在脱排时的位置b，据此，有 这里必须注意：所求设备倾角应大于设备倾斜临界角1，否则设备将发生反倾，临界角计算公式为,第四节 设备吊装过程中空间位置分析,另一种方法是，根据临界角1代入式(1730)求得B值，以此B值作为临界距离，再按要求给定其他参数。 上述公式是按设备吊点在其中心线上推导而来，当设备吊点在单侧面时(如门式桅杆侧偏吊)，对上述公式修正如下。 由三力汇交所列平衡方程不变，故式(1720)式(1722)保持不变，而由几何关系所得方程应修正为 由式(1720)、式(1722)和式(1735)联立得,第四节 设备吊装过程中空间位置分析,当hA时，可认为0。，则式(1736)简化为 又令sintan，则有 令： 有a2+b-c=0，解得,第四节 设备吊装过程中空间位置分析,问题 ?,